JPH084767A - スラスト軸受 - Google Patents
スラスト軸受Info
- Publication number
- JPH084767A JPH084767A JP15437094A JP15437094A JPH084767A JP H084767 A JPH084767 A JP H084767A JP 15437094 A JP15437094 A JP 15437094A JP 15437094 A JP15437094 A JP 15437094A JP H084767 A JPH084767 A JP H084767A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- thrust bearing
- floating body
- bearing
- bearing surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 摩耗や発熱による影響を受けにくいスラスト
軸受を得る。 【構成】 軸端部１１１と軸受面１３０との間に高圧気
体層を形成して軸を非接触で支える手段と軸の位置移動
を修正する軸位置修正手段１５，１６とを備える構成と
した。
軸受を得る。 【構成】 軸端部１１１と軸受面１３０との間に高圧気
体層を形成して軸を非接触で支える手段と軸の位置移動
を修正する軸位置修正手段１５，１６とを備える構成と
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスラスト軸受、例えば高
精度な加工を行う工作機械等の軸受として使用されるス
ラスト軸受に関する。
精度な加工を行う工作機械等の軸受として使用されるス
ラスト軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばファインセラミックスを始めとす
る高硬度被削材料を高精度に加工するためには、高剛
性，高精度を有する工作機械が求められる。図３は従来
のこの種の工作機械の構成を示す断面図、図４は図３に
示すスラスト軸受の軸受面を示す平面図であり、図にお
いて、１０は工作機械本体、１１は浮揚体、１２はスラ
スト軸受、１３はジャーナル軸受、１１０は浮揚体端
部、１２０はスラスト軸受１２の軸受面を示す。従来の
工作機械は以上のように構成され、浮揚体１１の上端部
に被削材料を載置し、この浮揚体１１を回転機構（図示
せず）で回転させ、研切装置等（図示せず）を用いて被
削材料の加工を行う。
る高硬度被削材料を高精度に加工するためには、高剛
性，高精度を有する工作機械が求められる。図３は従来
のこの種の工作機械の構成を示す断面図、図４は図３に
示すスラスト軸受の軸受面を示す平面図であり、図にお
いて、１０は工作機械本体、１１は浮揚体、１２はスラ
スト軸受、１３はジャーナル軸受、１１０は浮揚体端
部、１２０はスラスト軸受１２の軸受面を示す。従来の
工作機械は以上のように構成され、浮揚体１１の上端部
に被削材料を載置し、この浮揚体１１を回転機構（図示
せず）で回転させ、研切装置等（図示せず）を用いて被
削材料の加工を行う。
【０００３】ファインセラミックスを始めとする高硬度
被削材料の加工は、上述のように高剛性，高精度が要求
されるため、浮揚体１１がスラスト軸受１２とジャーナ
ル軸受１３とにより、精度良く且つ剛性力をもって所定
位置で支えられる必要がある。このため従来のこの種の
スラスト軸受は、例えばベアリングを用いた転動体軸受
が用いられている。すなわちスラスト軸受１２上部に設
けられる軸受面１２０には、図４に示すように、その先
端部のみが露出したベアリング１２１が埋め込まれてお
り、回転自在なこのベアリング１２１の先端点で浮揚体
端部１１０を支え、接触摩擦力をできるだけ少なくして
浮揚体（軸）１１を支える構成となっている。また、こ
の種のスラスト軸受１２には、一般的に上述のようなベ
アリング１２１を利用した転動体軸受の他に、油軸受
（図示せず）が利用されている。
被削材料の加工は、上述のように高剛性，高精度が要求
されるため、浮揚体１１がスラスト軸受１２とジャーナ
ル軸受１３とにより、精度良く且つ剛性力をもって所定
位置で支えられる必要がある。このため従来のこの種の
スラスト軸受は、例えばベアリングを用いた転動体軸受
が用いられている。すなわちスラスト軸受１２上部に設
けられる軸受面１２０には、図４に示すように、その先
端部のみが露出したベアリング１２１が埋め込まれてお
り、回転自在なこのベアリング１２１の先端点で浮揚体
端部１１０を支え、接触摩擦力をできるだけ少なくして
浮揚体（軸）１１を支える構成となっている。また、こ
の種のスラスト軸受１２には、一般的に上述のようなベ
アリング１２１を利用した転動体軸受の他に、油軸受
（図示せず）が利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、この種のスラス
ト軸受には、上述のようなベアリングを用いた転動体軸
受や油軸受が用いられているが、転動体軸受の場合には
その精度が転動体の精度に依存してしまうため精度上の
限界があり、また摩耗や破損の危険性があり長期間高精
度を維持させることが難しい。また、転動体軸受の場合
も同様であるが、油軸受の場合にも油自体の粘性が高い
ため、その摩擦熱によって各部の寸法位置が変化してし
まい、長時間の使用によって高精度を維持できなくなる
等の問題点があった。
ト軸受には、上述のようなベアリングを用いた転動体軸
受や油軸受が用いられているが、転動体軸受の場合には
その精度が転動体の精度に依存してしまうため精度上の
限界があり、また摩耗や破損の危険性があり長期間高精
度を維持させることが難しい。また、転動体軸受の場合
も同様であるが、油軸受の場合にも油自体の粘性が高い
ため、その摩擦熱によって各部の寸法位置が変化してし
まい、長時間の使用によって高精度を維持できなくなる
等の問題点があった。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、摩耗や発熱による精度低下を起こす
恐れのないスラスト軸受を提供することを目的としてい
る。
されたものであり、摩耗や発熱による精度低下を起こす
恐れのないスラスト軸受を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるスラスト
軸受は、軸端部と軸受面との間に高圧気体層を形成して
軸を非接触で支える手段、軸の位置移動を修正する軸位
置修正手段を備えたことを特徴とする。
軸受は、軸端部と軸受面との間に高圧気体層を形成して
軸を非接触で支える手段、軸の位置移動を修正する軸位
置修正手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】また、前記軸端部と軸受面との間に高圧気
体層を形成して軸を非接触で支える手段は、軸受面に内
円周溝を形成すると共にこの溝に所定間隔で給気孔を設
け、この給気孔から圧縮気体を放出させることで行うこ
とを特徴とする。
体層を形成して軸を非接触で支える手段は、軸受面に内
円周溝を形成すると共にこの溝に所定間隔で給気孔を設
け、この給気孔から圧縮気体を放出させることで行うこ
とを特徴とする。
【０００８】さらに、前記軸位置修正手段は、軸位置を
検出する光センサと、この光センサからの位置情報によ
り圧電アクチュエータを動作させてフィードバック制御
により軸位置修正を行う構成を特徴とする。
検出する光センサと、この光センサからの位置情報によ
り圧電アクチュエータを動作させてフィードバック制御
により軸位置修正を行う構成を特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明のスラスト軸受は、軸と軸受面との間に
高圧気体層を形成してこの高圧気体層で軸を支えること
とし、軸位置修正手段で軸位置を常時修正することとし
たので、軸を非接触で高剛性，高精度に支えることが可
能となる。
高圧気体層を形成してこの高圧気体層で軸を支えること
とし、軸位置修正手段で軸位置を常時修正することとし
たので、軸を非接触で高剛性，高精度に支えることが可
能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明のスラスト軸受を工作機械の軸受とし
て使用した場合の実施例を説明するための断面図であ
り、図において、１０は工作機械本体全体を示す。この
工作機械１０には、高硬度被削材料を載置するための浮
揚体１１が設けられ、この浮揚体１１の底部にはスラス
ト軸受１２の軸受面１３０と対応する浮揚体端部１１１
が設けられている。また、１３はスラスト軸受１２と共
に浮揚体１１を支えているジャーナル軸受である。
る。図１は本発明のスラスト軸受を工作機械の軸受とし
て使用した場合の実施例を説明するための断面図であ
り、図において、１０は工作機械本体全体を示す。この
工作機械１０には、高硬度被削材料を載置するための浮
揚体１１が設けられ、この浮揚体１１の底部にはスラス
ト軸受１２の軸受面１３０と対応する浮揚体端部１１１
が設けられている。また、１３はスラスト軸受１２と共
に浮揚体１１を支えているジャーナル軸受である。
【００１１】図２は、図１に示すスラスト軸受１２の軸
受面１３０を示す平面図であり、この軸受面１３０は、
図２に示すように、深さ約１ｍｍ程度の内円周溝１３２
が形成されており、この溝１３２には所定の間隔を開け
て所定数の給気孔１３１が設けられている。そして各給
気孔１３１は、給気パイプ１４０を介して高圧ポンプ１
４に接続されており、高圧ポンプ１４を動作させること
で、各給気孔１３１から圧縮空気（空気以外の気体でも
良い）を放出し、この放出空気圧によって浮揚体端部１
１１を浮かせ、非接触なスラスト軸受１２が形成され
る。また、１６は光センサ等を利用した位置検出器であ
り、浮揚体１１の位置を常時検出し、その位置情報が制
御装置１７に送られ、制御装置１７がこの位置情報に基
づいて圧電アクチュエータ１５を動作させるように構成
されている。
受面１３０を示す平面図であり、この軸受面１３０は、
図２に示すように、深さ約１ｍｍ程度の内円周溝１３２
が形成されており、この溝１３２には所定の間隔を開け
て所定数の給気孔１３１が設けられている。そして各給
気孔１３１は、給気パイプ１４０を介して高圧ポンプ１
４に接続されており、高圧ポンプ１４を動作させること
で、各給気孔１３１から圧縮空気（空気以外の気体でも
良い）を放出し、この放出空気圧によって浮揚体端部１
１１を浮かせ、非接触なスラスト軸受１２が形成され
る。また、１６は光センサ等を利用した位置検出器であ
り、浮揚体１１の位置を常時検出し、その位置情報が制
御装置１７に送られ、制御装置１７がこの位置情報に基
づいて圧電アクチュエータ１５を動作させるように構成
されている。
【００１２】次に実施例の動作について説明する。装置
動作開始前は浮揚体端部１１１が浮揚体１１の自重によ
って軸受面１３０と接触しており、高圧ポンプ１４を動
作させることによって、上述のように高圧ポンプ１４か
ら圧縮空気が送られ、給気孔１３１からこの圧縮空気が
放出され、溝１３２全体に空気圧の層が形成され、浮揚
体１１の自重に抗って浮揚体１１を浮かせ、浮揚体端部
１１１と軸受面１３０との間にいわゆるエアークッショ
ンが形成される。
動作開始前は浮揚体端部１１１が浮揚体１１の自重によ
って軸受面１３０と接触しており、高圧ポンプ１４を動
作させることによって、上述のように高圧ポンプ１４か
ら圧縮空気が送られ、給気孔１３１からこの圧縮空気が
放出され、溝１３２全体に空気圧の層が形成され、浮揚
体１１の自重に抗って浮揚体１１を浮かせ、浮揚体端部
１１１と軸受面１３０との間にいわゆるエアークッショ
ンが形成される。
【００１３】従ってこのエアークッションを利用したス
ラスト軸受１２は、軸を空気等の低粘性で摩擦係数の低
い気体によって支えることになり、摩擦熱による各部の
変形等が生じることもなく、且つ、経年の使用による摩
耗等による劣化が生じることもない。但し、空気等の気
体は高圧縮性流体であるため、例えば浮揚体１１に被削
材料を載置している場合と載置していない場合とでその
位置に差異が生じることになる。従って常時、軸の位置
調整を行う必要がある。このため本実施例では、浮揚体
１１の位置を常時検出する位置検出器１６と、この位置
検出器１６からの位置情報により制御装置１７が圧電ア
クチュエータ１５を動作させて浮揚体１１の位置をフィ
ードバック制御することとしている。
ラスト軸受１２は、軸を空気等の低粘性で摩擦係数の低
い気体によって支えることになり、摩擦熱による各部の
変形等が生じることもなく、且つ、経年の使用による摩
耗等による劣化が生じることもない。但し、空気等の気
体は高圧縮性流体であるため、例えば浮揚体１１に被削
材料を載置している場合と載置していない場合とでその
位置に差異が生じることになる。従って常時、軸の位置
調整を行う必要がある。このため本実施例では、浮揚体
１１の位置を常時検出する位置検出器１６と、この位置
検出器１６からの位置情報により制御装置１７が圧電ア
クチュエータ１５を動作させて浮揚体１１の位置をフィ
ードバック制御することとしている。
【００１４】なお上記実施例では、本発明のスラスト軸
受を工作機械に使用する例を示したが、スラスト軸受一
般に使用できることは言うまでもない。
受を工作機械に使用する例を示したが、スラスト軸受一
般に使用できることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】本発明のスラスト軸受は以上説明したよ
うに、軸と軸受面との間に高圧気体層を形成してこの高
圧気体層で軸を支えることとし、外圧による軸の移動を
軸位置修正手段で常時修正することとしたので、摩擦熱
の影響を極力抑えることができ、且つ、経年の使用によ
る摩耗の影響も心配する必要がなくなる。また、軸位置
修正手段により常時軸位置を定位置に保つことができる
ため、高精度な軸受とできる等の効果がある。
うに、軸と軸受面との間に高圧気体層を形成してこの高
圧気体層で軸を支えることとし、外圧による軸の移動を
軸位置修正手段で常時修正することとしたので、摩擦熱
の影響を極力抑えることができ、且つ、経年の使用によ
る摩耗の影響も心配する必要がなくなる。また、軸位置
修正手段により常時軸位置を定位置に保つことができる
ため、高精度な軸受とできる等の効果がある。
【図１】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図２】図１に示す軸受面の構成を示す平面図である。
【図３】従来のスラスト軸受を説明するための図であ
る。
る。
【図４】図３に示す軸受面の構成を示す平面図である。
１０ 工作機械本体 １１ 浮揚体 １２ スラスト軸受 １３ ジャーナル軸受 １４ 高圧ポンプ、 １５ 圧電アクチュエータ １６ 位置検出器 １７ 制御装置 １１１ 浮揚体端部 １３０ 軸受面
Claims (3)
- 【請求項１】 軸端部と軸受面との間に高圧気体層を形
成して軸を非接触で支える手段、 軸の位置移動を修正する軸位置修正手段、 を備えたことを特徴とするスラスト軸受。 - 【請求項２】 前記軸端部と軸受面との間に高圧気体層
を形成して軸を非接触で支える手段は、軸受面に内円周
溝を形成すると共にこの溝に所定間隔で給気孔を設け、
この給気孔から圧縮気体を放出させることで行うことを
特徴とする請求項第１項記載のスラスト軸受。 - 【請求項３】 前記軸位置修正手段は、軸位置を検出す
る光センサと、この光センサからの位置情報により圧電
アクチュエータを動作させてフィードバック制御により
軸位置修正を行う構成を特徴とするスラスト軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15437094A JPH084767A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | スラスト軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15437094A JPH084767A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | スラスト軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH084767A true JPH084767A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15582682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15437094A Pending JPH084767A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | スラスト軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084767A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6216018B1 (en) | 1997-08-06 | 2001-04-10 | Calsonic Kansei Corporation | Telephone hand-free apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235947U (ja) * | 1985-08-21 | 1987-03-03 | ||
| JPH06101716A (ja) * | 1992-05-04 | 1994-04-12 | Rockwell Internatl Corp | 調節可能ギャップ静圧装置 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP15437094A patent/JPH084767A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235947U (ja) * | 1985-08-21 | 1987-03-03 | ||
| JPH06101716A (ja) * | 1992-05-04 | 1994-04-12 | Rockwell Internatl Corp | 調節可能ギャップ静圧装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6216018B1 (en) | 1997-08-06 | 2001-04-10 | Calsonic Kansei Corporation | Telephone hand-free apparatus |
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